Diferencia entre - (signo menos) y tierra del chasis en los esquemas

Los Op-Amps vienen en dos formas. Single Rail / Supply, y Dual Rail / Supply.

Su op-amp, el NE5532 acepta de + 15V a -15V, y se puede usar en modo de suministro simple o doble:

Losrielessimplessuelenserreferenciasdevoltajepositivoatierra,mientrasquelosamplificadoresoperacionalesderieldoblesuelentenerpositivoanegativo.

LosrielessimplessonmáscomunesenlosdiseñosmásnuevosbasadosenCC,mientrasquelosrielesdoblessonmásantiguosolosdiseñosdeCA.

ElaudiotípicoesunaseñaldeCAqueoscilaporencimaypordebajodelareferenciadelsuelo.Losdiseñosderielúniconopuedenoscilarpordebajodesureferencialateralbaja.Enelmejordeloscasos,puedeagregarundesplazamientodeCCyunabasevirtual.

Ensucaso,esclaramenteunamplificadoroperacionaldedosrieles,conVCC,quesignificaelrieldevoltajenegativodelafuentedealimentación.

Amenudosecombinaráconuntransformadordedobleriel:

Esteutilizaunatomacentralentrelosdosrielescomoreferenciadetierra.

Consulte enlace para obtener más información.

Vcc- es solo para el Op-Amp y se considera que es la tensión de alimentación negativa. Los amplificadores operacionales generalmente tienen una fuente de alimentación dual como +/- 5V, +/- 10V, por lo que su salida puede variar entre estos voltajes. La razón detrás de esto es que los Op-Amps deben operar en ambas polaridades de la señal de entrada, dada una onda sinusoidal de 2Vpp. Sin una referencia de voltaje negativa, la parte negativa de la señal de entrada se cortaría a nivel del suelo.

Por ejemplo, con un circuito amplificador inversor, esperamos lo siguiente:

Pero,sinelVcc,soloobtendríamos:

Si ahora tiene que lidiar con entradas negativas, los Op-Amps también pueden operarse con un solo suministro, en ese caso, Vcc- sería GND.

El signo menos dentro de un círculo es un voltaje negativo dedicado para los amplificadores operacionales, generalmente de -3v a -18v, a menudo etiquetados (Vee). Normalmente es lo opuesto al pin de suministro positivo (Vcc).

La tierra de señal (generalmente 3 barras horizontales) es la tierra verdadera para los circuitos. Puede atarse a tierra en un tornillo en algún lugar del tablero. Si la placa tenía una mezcla de circuitos analógicos y digitales, el chip ADC (Analog Digital Converter) es donde la tierra analógica se encuentra con la tierra digital, porque aquí es donde las lecturas analógicas serían las más precisas. el op-amp tenía un gnd común de cero voltios (algunos lo hacen) en su suministro (-Vee) que se conectará a la señal de tierra más cercana. La presencia de condensadores polarizados en los rieles de suministro positivo y negativo es una buena señal de que es una fuente de alimentación bipolar, y la señal de masa es su punto de referencia central común.

En caso de duda, siempre use un voltímetro para verificar Si los pines (-Vee) son negativos o están conectados a tierra. Para circuitos lógicos, el voltaje -Vee podría ser de cero a -1.5v, para las placas de mezcla de audio el amplificador operacional (generalmente un controlador de línea SSM2142 6000 ohmios) podría tener rieles de suministro de +/- 18VDC. El rango dinámico para las mesas de mezclas de hoy en día es de aproximadamente 120db.

La mayoría de los dispositivos que funcionan con batería, como los teléfonos celulares, usan amplificadores operacionales de "un solo extremo" con el pin Vee conectado a tierra común, y el pin Vcc tendrá un voltaje + 3.3 a +5 vdc. Es para un uso diario más común con un rango dinámico de 60db, aún mucho mejor que los discos de vinilo o cintas de cassette antiguos.

Las 2 categorías de op-amps en términos de un solo extremo frente a dos. Las fuentes de alimentación +/- normalmente NO son intercambiables . El costoso OP220EZ aceptará cualquier tipo de fuente de alimentación (incluso desequilibrada), pero tiene límites de carga y rango de salida. Algunos como el SE5539 necesitan un pin gnd así como un pin -Vee. La tendencia hacia voltajes más bajos con un solo suministro positivo es una cuestión de rendimiento frente a costo y espacio, y menos consumo de energía. Los circuitos integrados digitales se han vuelto pequeños y funcionan principalmente con un solo suministro de + 1.9v a + 3.3v. Los circuitos integrados para audio y RF están siguiendo esta misma tendencia, pero los símbolos para suministros y señal de tierra y tierra no han cambiado durante muchas décadas.

Esos y otros símbolos están controlados por el comité IEEE y las normas NEC. < br>
En caso de duda, revise su diagrama para ese diseño. Si indica una fuente de alimentación bipolar, su pin Vcc tendrá un voltaje negativo opuesto al del pin Vcc +. Si se trata de una fuente de alimentación de un solo extremo, el terminal Vcc estará conectado a tierra de señal, utilizando un IC diseñado para tal fin.

En realidad, tiene una red GND y una red de chasis separadas. La tierra es la pirámide inversa como probablemente sepas.

Por lo general, cómo funciona esto es que el chasis es el gabinete metálico como su nombre lo indica. Esto puede o no estar conectado directamente a la tierra externa desde la PSU y / o la red PE. Por lo general, la conexión a tierra es su punto de cero voltios para cualquier fuente de CC / CC o CA / CC que pueda tener a bordo. Por lo general, esto va "a todas partes" pero no está conectado directamente a la tierra del chasis. Por lo general, el modo común de choque se produce al menos entre la alimentación externa (CC) y los circuitos internos, y la GND estaría en el "interior".

Normalmente, NO conecta los circuitos al chasis ya que no está bien acoplado al circuito GND real, por lo que tendrá bucles de corriente que causan ruido e inestabilidad. El chasis generalmente está conectado a cualquier filtro que pueda tener en la E / S que sale de "la caja" para acortar el ruido conducido entrante y saliente al gabinete metálico.

También hay algunas diferencias de opinión si, de hecho, debería juntar bien el chasis con el circuito GND. Esto tiene principalmente efecto en la protección contra EMI y, dependiendo de su referencia, puede perjudicarle o ayudarlo. Naturalmente, si está utilizando una fuente de alimentación de CA / CC incorporada, está aislada y el circuito GND no debería tener nada que ver con el PE de la red eléctrica que generalmente va al chasis.

Para confundir más las cosas, en la E / S aislada (Ethernet, por ejemplo) tiene un "chasis" separado que forma parte del protector del conector de Ethernet y debe estar realmente aislado del chasis del dispositivo.

Tl; dr En mi opinión, tener chasis y GND en el mismo circuito es malo.